Автомат для фасування сипких сумішей
Призначення та принцип дії агрегату для завантаження сипких сумішей в пакувальну тару "Haver ROTO-Packer RSE". Опис конструкції фасувальної секції та пропозиції щодо її модернізації. Розробка пристрою точного дозування. Умови економічної ефективності.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | украинский |
Дата добавления | 11.11.2012 |
Размер файла | 2,7 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
АНОТАЦІЯ
Недоліком більшості прототипів пакувальної машини Haver ROTO - Packer Compact Type RSE є недовговічність підшипникових вузлів валу ротора завантажувальної станції, внаслідок важкого режиму роботи ущільнювачів та їх не довговічності. Продукти фасування з часом потрапляють в підшипникові вузли.
Пристрій дозування матеріалу приводиться в дію за допомогою перетискної еластичної трубки з пневмоприводом. Недоліком даної конструкції є недовговічність еластичного елемента- гумової трубки.
В дипломному проекті спроектований модернізований підшипниковий вузол завантажувальної станції пакувальної машини Haver ROTO - Packer Compact Type RSE і механізм дозування з жорсткою пластинчатою заслінкою та пнемоприводом.
Дипломний проект містить основні інженерні розрахунки вказаних вузлів.
Пакувальна машина призначена для розфасовки цементу в мішки. Роторна пакувальна машина Haver ROTO - Packer Compact Type RSE, або обертальна машина завантаження клапанних мішків з кількістю патрубків від 3-16 призначена для розфасовки та зважування порошкоподібних сипучих матеріалів. Завантаження проводиться по системі турбінного наповнення. Матеріали за темою дипломного проектування отримані на ВАТ «Миколаївцемент» під час проходження переддипломної практики. Роторні пакувальні машина застосовуються на підприємстві для фасування цементу в паперові мішки. Машини забезпечують високу продуктивність - 2200 мішків/год.
Досвід експлуатації фасувальних машин вказує на доцільність модернізації деяких елементів, які працюють в особливо важкому режимі при абразивному впливі продукту фасування - цементу.
Метою дипломної роботи є удосконалення пакувальної машини Haver ROTO - Packer Compact Type RSE.
Об'єктом проектування: вузол завантажувальної станції пакувальної машини Haver ROTO - Packer Compact Type RSE.
Основне завдання дипломної роботи: проектування модернізованого пристрою нагнітача завантажувальної станції, завдяки чому буде усунуто недолік аналога - можливість потрапляння продуктів фасування в підшипникові вузли внаслідок важкого режиму роботи ущільнювачів та їх не довговічності.
1. Призначення та загальний принцип дії агрегату для завантаження сипких сумішей в пакувальну тару «Haver ROTO - Packer RSE»
Рис.1 Пакувальна машина Haver ROTO - Packer Compact Type RSE
Пакувальна машина призначена для розфасовки цементу в мішки. Роторна пакувальна машина Haver ROTO - Packer Compact Type RSE (Рис 1) або обертальна машина завантаження клапанних мішків призначена для розфасовки та зважування порошкоподібних сипучих матеріалів по системі турбінного наповнення.
Висока продуктивність забезпечується завдяки новій, поліпшеній турбінній системі.Таким чином, Haver ROTO - Packer RSE при завантаженні цементу досягає продуктивності 2200 мішків / год.
Привід фасувальної машини "Haver-Roto" (Рис.2) складається з плавно регульованого асинхронного мотор-редуктора, та клинопасової передачі, що складається з ведучого(10) та веденого (11) шківів двигуна, які передають зусилля через клино-пасовий шків (8), а клинові ремені передають рух (9) на клиноремінний шків (5). Редукторний двигун (7) закріплений з можливістю відводу для натягування клинових ременів (9).
Якщо з якої-небудь причини силос для розфасовки блокується, то клинові ремені (9) повинні проковзувати. Клино-пасова передача виконує запобіжну функцію перевантажень. Весь корпус редуктора встановлений на сферичному підпятнику (6), для забезпечення рівномірного навантаження. Сферичний підп'ятник (6) знаходиться на опорній рамі (траверсі). Лабіринтне ущільнення і ущільнювальне кільце радіального валу (4) захищають корпус редуктора (2) від проникнення пилу з силосу для розфасовки. Стиснуте повітря подається у обертову частину через поворотне різьбове з'єднання (1), розташоване над корпусом контактного кільця, який змонтовано над корпусом редуктора.
Рис.2 Привід фасувальної машини
Всі важливі механічні та електронні компоненти пакувальної машини розташовані в чистій і легкодоступній зоні фасувального модуля.
Кожний фасувальний модуль оснащений окремою електронною системою зважування. При цьому чотири листові ресори виконують функцію пружної напрямної та сприймають поперечні сили, що виникають в горизонтальній площині при завантажуванні мішка. Блок керування оператора фасувальної машини Haver ROTO - Packer легкий в обслуговуванні і може бити електрично і пневматично пов'язаний з системою управління. Вся система управління пристрою для насадки мішка, процесу заповнення та скидання мішка використовує кутові сенсори замість контактних вимикачів, що значно зменшує кількість механічних компонентів і покращує надійність і точність машини за допомогою цифрових рахункових сигналів.
Ще одна технологічна перевага - зменшення кількості споживаного машиною повітря для аспірації (1000 м3/год на кожний штуцер) на 20% внасдідок оптимізації технічної аеродинаміки. Це зменшує витрати електроенергії в робочому режимі обладнання. Крім того, система збору заповнювальних штуцерів повністю інтегрована в колону фасувальних модулів.
Супроводжуючий ефект компактної конструкції - це зменшення витрат електроенергії на 15%.
Деталі і вузли практично не вимагають технічного обслуговування. Однією з переваг є те, що система розташування підшипників для турбінних нагнітачів не пов'язана з пристроєм для регулювання грубого і тонкого потоку продукту а різноманітність деталей зменшена. При необхідності можна зняти з машини весь фасувальний модуль. За допомогою декількох прийомів протягом 15 хв і відремонтувати його поза зоною роботи машини. Процес тарування цементу продовжуєся без цього модуля і довгострокової зупинки машини.
2. Опис конструкції фасувальної секції та пропозиції щодо її модернізації
2.1 Пристрій нагнітача з приводом
Нагнітач з приводом призначений для подачі сипкого матеріалу через наповнювальний патрубок в мішок. Фасувальний матеріал подається з бункера самопливом в корпус ротора. Ротор являє собою п'ятилопатеву крильчатку, що обертається у вертикальній площині. Лопоті крильчатки захоплюють матеріал, який під дією обертального руху та відцентрових сил спрямованих в тангенціальний отвір корпусу. Крильчатка знаходиться на валу. Вал розміщений в підшипниковому вузлі, корпус якого з'єднаний з корпусом нагнітача. З метою запобігання потрапляння матеріалу в підшипниковий вузол, обладнаний манжетними гумовими ущільненнями. Крильчатка приводиться в рух від двигуна потужністю - 5,5 кВт, з кількістю обертів/хв - 1500 через клинопасову передачу, з передаточним числом-2,87. При досягненні необхідної ваги мішка вмикається живлення електродвигуна і спрацьовує пристрій точного дозування.
Рис.4.Пристрій нагнітача з приводом
2.2 Пристрій точного дозування
Пристрій точного дозування складається з еластичного гумового елемента та важільного механізму з пневмоприводом, який перетискає гумову трубку.
Рис.5 Пристрій точного дозування
2.3 Пристрій утримування мішка
Станина мішка (2) з навантажувальною тарою розташована на пружному підвісі. В верхній і нижній частинах станини розміщені листові ресори (1), які сприймають поперечні сили, що виникають в горизонтальній площині при завантажуванні мішка. У вертикальному напрямі ресори мають малу жорсткість, тому сила тяжіння станини з тарою передається за допомогою гнучкої ланки на тензометричний давач. На пластині завантажувальної голівки прикріплена кільцевий патрубок(8), який утворює зв'язок ковзної пластини із завантажувальною камерою. За допомогою контактного давача наявності мішка (5) та ініціаторів запускається завантаження. На нижній частині станини мішка (2) розміщений утримувач перекидної сідловини (4), на осі якого (7) розташована рухома сідловина. Положення сідловини можна відредагувати після ослаблення затискних гвинтів на перекидаючій панелі в залежності від відповідної довжини мішка. Вище розташована пластина відведення мішка (6), яка направляє наповнений мішок в момент скидання з сопла. Скидання наповненого мішка відбувається шляхом повороту сідловини (3) люльки за допомогою пневматичного циліндра (9). Пневматичний циліндр (9) спрацьовує тільки тоді, коли завантаження мішка закінчене, а транспортер працює.
Рис.6 Станина мішка
Хід роботи вузла, що наповняє мішок цементом:
1. Закріплюється пустий мішок.
2. Мішок надувається.
3. Починається заповнення.
4. Мішок повністю заповнений, трубка продувається.
5. Кінець наповнення. Тримач мішка звільняється
Пристрій подачі повітря у сопло характеризуються:
* високим рівнем ущільнення
* мінливістю швидкості,що забезпечує привід
* Контроль подачі повітря залежить від швидкості наповнення
* кільцевим зазором в якому мінімізується тертя між трубкою і продуктом
* мінімальними витратами повітря
* робоче колесо приводу є за межами області забруднення
* легким доступом до комплектуючих
* компактністю сумки
* мінімальним витоком
Рис. 7. Пристрій подачі повітря у сопло
2.4 Обгрунтування необхідності модернізації елементів фасувальної секції
У зв'язку із важким режимом роботи ущільнювачів, їх не довговічності виникає потреба заміни підшипників, які виходять з ладу внаслідок потрапляння продуктів фасування в підшипникові вузли. З метою підвищення надійності вузла в дипломному проекті розробляємо конструкцію модернізованого підшипникового вузла в якому підшипники розташовані в окремому копусі і вузол ущільнення що містить манжети в окремому співвісному ізольованому корпусі. У випадку виходу з ладу ущільнень масло має можливість виходити на зовні через отвір у проміжному переході що підвищує надійність та сигналізує про необхідність заміни манжета.
Гумовий притискний елемент характеризується недостатною довговічність і потребує частої заміни, що викликає зупинку агрегату. В дипломному проекті замінюємо вказану схему пристрою дозування на більш довговічну схему з жорсткою пластинчатою заслінкою. Дана схема не містить еластичного елемента.
дозування фасувальний пакувальний агрегат
3. Розробка пристрою точного дозування
В більшості прототипів пристрій подачі матеріалу приводиться в дію за допомогою притискної еластичної трубки і механізмом пневматичним циліндром.
Недоліком даної конструкції є недовговічність еластичного елемента- гумової трубки.
В дипломному проекті розробляємо механізм з жорсткою пластинчатою заслінкою з пнемоприводом. Заслінка з отвором закріплена на осі, і знаходиться між двома нерухомими пластинами з отворами. При повороті заслінки отвори суміщаються, при цьому відбувається подача матеріалу. З метою ущільнення одна з пластин підпружинена в чотирьох точках, пружинним пристроєм, що дозволяє зміщувати сили притиску. Пружинні пристосування складаються з блоку тарільчастих пружин посаджених на шпильку. Сила притиску регулюється гайкою. Рухома заслінка містить шарнірне з'єднання з штоком пневмоциліндра. Пневмоциліндр шарнірно закріплений кронштейні. При роботі пнемопристрою шток повертається на кут . Долаючи при цьому опір сил тертя між заслінкою і нерухомими пластинами, та сили інерції рухомих елементів.
Рис. 8. Пневмциліндр із жорсткою пластинчатою заслінкою
При надходженні сигналу про закінчення грубого потоку (імпульс дозатора), циліндр стисненого повітря (заслінка) переміщається в середнє положення.
Рис. 9: Заслінка в положенні грубого потоку
Наповнення тонким потоком відбувається внаслідок зменшення прохідного перерізу наповнення.
Рис. 10: Заслінка в положенні тонкого потоку
Закінчення тонкого потоку.
При надходженні сигналу про закінчення тонкого потоку (кінець наповнення), робочий поршень циліндра стисненого повітря (Заслінка) повністю висувається. Отвір наповнення закривається і продувається наповнювальний патрубок.
Після цього втягується поршень циліндра стисненого повітря (притиск мішка) і звільняє мішок для падіння.
Рис. 11: Закінчення тонкого потоку
Силовий розрахунок
Кінематична енергія механізму при V=Vmax
Маса механізму зведена до поршня пнемоци
m1 - приймаємо 0,3 кг.
Де В - констанна піку швидкості, для синусоїдного закону
B=Vmax/Vc=1.5
Кутова швидкість
Вибираємо пнемоциліндр з даними:
4. Розробка модернізованого пристрою нагнітача
Бункер пакувальної машини в низу має виходи. На кожному виході розташована завантажувальна камера. Через розпірний елемент, який не дозволяє потраплянню продуктів фасування в підшипникові вузли, корпус підшипників з'єднаний з завантажувальною камерою. В підшипниковому вузлі розміщений вал, корпус якого з'єднаний з корпусом нагнітача. Вал містить крильчатку. Лопоті крильчатки захоплюють матеріал, який під дією обертального руху та відцентрових сил спрямованих в тангенціальний отвір корпусу. Крильчатка приводиться в рух від двигуна потужністю - 5,5 кВт, з кількістю обертів/хв - 1500 через клинопасову передачу.
Між двома нерухомими пластинами знаходиться рухома заслінка з отвором для проходження матеріалу. При повороті заслінки отвори суміщаються, при цьому відбувається подача матеріалу. Заслінка приводиться в дію за допомогою пневмоприводу. Під час загрузки, отвір заслінки відкритий, а шток пневмоциліндра знаходиться у висунутому положені.
Рис.12. Завантажувальна станція
Розрахунок клинопасової передачі
Вихідні дані:
Номінальна потужність двигуна: 5.5 кВт;
Число обертів двигуна: 1500 об/хв;
Частота:50 Гц ;
Визначаємо параметри навантаження передачі. Обертовий момент на шківах
Кутова швидкість
Передаточне число
Обертовий момент на другому шківі
Зовнішні діаметри шківів
Розрахунок основних параметрів передачі.
Швидкість руху приводного паса
Орієнтовна міжосьова відстань передачі
Розрахункова довжина паса
За стандартом найближча довжина паса L=3550 мм.
Фактична міжосьова відстань передачі
Оцінка довговічності паса за кількістю його пробігів і= , що є менше від допустимого [і] =12
Кут обхвату ведучого шківа
Визначення кількості пасів у передачі.
Попередньо вибираємо допоміжні коефіцієнти, які характеризують умови роботи приводного паса
- коефіцієнт кута обхвату;
- коефіцієнт довжини паса.
Допустима потужність для одного приводного паса типу В у заданих умовах роботи
Кількість приводних пасів для заданої передачі
Зусилля у пасовій передачі. Попередній натяг пасів
Навантаження на вали з боку пасів
Розрахунок вала завантажувальної станції
Рис. 13. Епюра згинальних моментів
Решти ділянок вала вибрані конструктивно : d2=50 мм, d3=55мм -діаметри валів під підшипники, -діаметр вала під шестерню.
Розрахунок вала на витривалість міцність.
Враховуючи те. Що на валу є шпонкові пази, які є концентраторами напружень, необхідно визначити коефіцієнт запасу міцності для перерізів вала. Попередньо визначено границі витривалісті матеріалу вала:
-осьовий момент опору перерізу вала з ураху- ванням шпонкового паза, що має розміри: b= 12 мм; t1|=5 мм;t2=3.3мм; h=8.
- полярний момент опору перерізу вала з урахуванням шпонкового паза
-коефіцієнт чутливості матеріалу вала до асиметрії циклу нормальних напружень;
- коефіцієнт чутливості матеріалу вала до асиметрії циклу дотичних напружень.
-середнє та амплітудне тангенціальні напруження;
- середнє значення нормального напруження;
Коефіцієнти запасу міцності за нормальними та дотичними напруженнями
Загальний розрахунковий коефіцієнт запасу міцності
Розрахунок шпонки
За діаметром вала d=40 мм згідно зі стандартом вибираємо такі розміри з'єднання (див. в.е. 12.1): ширина шпонки b = 12 мм; висота h= 8 мм; глибина паза на валу t1 = 5 мм і у маточині колеса t2 = 3,3 мм.
Для сталевого колеса та різко змінного навантаження беремо допустиме напруження зминання [а]зм = 100 Мпа.
За формулою (12.2) обчислюємо погрібну робочу довжину шпонки
Повна довжина шпонки
За стандартом беремо L = 40 мм.
Для з'єднання з чавунною маточиною та постійним навантаженням беремо допустиме напруження [о]зм = 80 Мпа.
Перевіряємо міцність з'єднання на зминання за формулою (12.3)
Міцність з'єднання достатня, бо розрахункове напруження практично дорівнюв допустимому для вибраної сегментної шпонки 6x9 ГОСТ 24071--80.
Розрахунок підшипників
1. Визначення розрахункового еквівалентного навантаження на підшипник. Розрахункове еквівалентне навантаження знаходять за формулами (32.16) та (32.10). Для типового режиму навантаження Л (легкого) коефіцієнт інтенсивності КЕ -- 0,40.
Згідно з умовами роботи підшипників беремо: V = 1 -- обертається внутрішнє кільце підшипника; К0 = 1,5 -- коефіцієнт безпеки при короткочасних перевантаженнях до 150%; КТ -- 1 --температурний коефіцієнт при робочій температурі підшипників до 100 °С.
за в.е. 32.2 Х= 1, а Y= 0.
Розрахункове еквівалентне навантаження на підшипник
З урахуванням режиму навантаження протягом строку служби
Розрахунковий ресурс
млн. об.
Тут показник степеня р = 3 для кулькових підшипників.
Розрахунковий ресурс підшипника, год
5. Технологічна частина
Розрахунок режимів різання і вибір обладнання
Отримання заготовки. Відрізати патрубок O 125 на довжину 200 мм за допомогою ножиців.
005 Заготівельна операція
Відрізуєммо стальний пруток O 125 на довжину 200 мм.
Подача: s = 135
Швидкість різання м/с.: 50
010 Токарна операція.
І перехід:
Глибина різання t: t = 1
Подача: s = 0.8
Швидкість різання м/в..: при зовнішньому повздовжньому і поперечному точінні і розточуванні розраховують за емпіричною формулою
C = 300; x = 0.15; y = 0.45; m = 0.20.
=0,224
V = 37,75 м / хв
Сила різання
C =300 x = y = 0.75 n = 0
K = 0.73
P = 3683 H
Потужність різання, кВт, розраховується за формулою
N = 2,34 кВт
Використовуємо токарний верстат 16Б16A потужністю 2,8 кВт.
ІІ перехід :
Глибина різання t: t = 1
Подача: s = 0.8
Швидкість різання м/в..: при зовнішньому повздовжньому і поперечному точінні і розточуванні розраховують за емпіричною формулою
C = 300 x = 0.15 y = 0.35 m = 0.20
=0,224
V = 37,75 м / хв
Сила різання.
C =300 x = 1 y = 0.75 n = 0
K = 0.73
P = 3683 H
Потужність різання, кВт, розраховується за формулою
N = 2,34 кВт
Використовуємо токарний верстат 16Б16A потужністю 2,8 кВт.
III перехід :
Глибина різання t: t = 1
Подача: s = 0.8
Швидкість різання м/в..: при зовнішньому повздовжньому і поперечному точінні і розточуванні розраховують за емпіричною формулою
C = 300 x = 0.15 y = 0.35 m = 0.20
=0,224
V = 37,75 м / хв
Сила різання.
C =300 x = 1 y = 0.75 n = 0
K = 0.73
P = 3683 H
Потужність різання, кВт, розраховується за формулою
N = 2,34 кВт
Використовуємо токарний верстат 16Б04A потужністю 1.1 кВт.
IV перехід:
Глибина різання t: t = 1
Подача: s = 0.6
Швидкість різання м/в..: при зовнішньому повздовжньому і поперечному точінні і розточуванні розраховують за емпіричною формулою
C = 300 x = 0.15 y = 0.35 m = 0.20
=0,224
V = 40.97 м / хв
Сила різання.
C =300 x = 1 y = 0.75 n = 0
K = 0.73
P = 3683 H
Потужність різання, кВт, розраховується за формулою
N = 2,46 кВт
Використовуємо токарний верстат 16Б16A потужністю 2,8 кВт.
015 Операція токарна.
І перехід:
Глибина різання t: t = 1
Подача: s = 0.6
Швидкість різання м/в..: при зовнішньому повздовжньому і поперечному точінні і розточуванні розраховують за емпіричною формулою
C = 300 x = 0.15 y = 0.35 m = 0.20
V = 47,8 м / хв
Сила різання
C =300 x = 1 y = 0.75 n = 0
K = 0.73
P = 3683 H
Потужність різання, кВт, розраховується за формулою
N = 2,82 кВт
Використовуємо токарний верстат 16Б16A потужністю 2,8 кВт.
ІІ перехід :
Відрізуєммо заготовку O 120 на довжину 93 мм
Подача: s = 135
Швидкість різання м/в..: 15
020 Операція сверління
І перехід:
Глибина різання. При свердлінні глибина різання t = 0,5D
t = 29
Подача. При свердлінні отворів без обмежувальних факторів вибираємо максимально припустиму по міцності свердла подачу.
S = 1,1
Швидкість різання. Швидкість різання, м/в.. При свердлінні
C = 7 q = 0.4 y = 0.7m = 0.2D = 50
K = 0.73
V = 10.88 м / хв
Крутний момент, розраховується за формулою
M = 1,28 H
Осьова сила
Потужність, кВт, визначається за формулою
де частота обертання інструмента чи заготовки, n об/в..:
n = 70об/в..
N = 0,00918 кВт
Bикористовуємо свердлильний верстат 2Н106П потужністю 1кВт.
025 Операція токарна
I перехід:
Глибина різання t: t = 1
Подача: s = 0.6
Швидкість різання м/в..: при зовнішньому повздовжньому і поперечному точінні і розточуванні розраховують за емпіричною формулою
C = 300 x = 0.15 y = 0.35 m = 0.20
V = 47,8 м / хв
Сила різання
C =300 x = 1 y = 0.75 n = 0
K = 0.73
P = 3683 H
Потужність різання, кВт, розраховується за формулою
N = 2,82 кВт
Використовуємо токарний верстат 16Б16A потужністю 2,8 кВт.
030 Операція протягування
Протягнути шпонковий паз шириною 16мм і висотою 3,6 мм
I перехід:
Подача: s=0,1
Швидкість різання м/в..: 5
Периметр різання
Сила різаня
020 Операція сверління
І перехід:
Глибина різання. При свердлінні глибина різання t = 0,5D
t = 4
Подача. При свердлінні отворів без обмежувальних факторів вибираємо максимально припустиму по міцності свердла подачу.
S = 0.7
Швидкість різання. Швидкість різання, м/в.. При свердлінні
C = 7 q = 0.4 y = 0.7 m = 0.2 D = 50
K = 0.73
V = 10.88 м / хв
Крутний момент, розраховується за формулою:
M = 1,28 H
Осьова сила
Потужність, кВт, визначається за формулою
де частота обертання інструмента чи заготовки, n об/в..:
n = 398 об/в..
N = 0,052 кВт
Bикористовуємо свердлильний верстат 2Н106П потужністю 1кВт.
6. Економічна частина
6.1 ЕКОНОМІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЕКТНОГО ВИРОБУ
Пакувальна машина передбачена для розфасовки цементу в мішки.
Машина Haver ROTO - Packer Compact Type RSE або обертальна машина завантаження клапанних мішків з 3 до 16 патрубків призначена для розфасовки та зважування порошкоподібних сипучих матеріалів по системі турбінного наповнення. Ця машина при завантаженні цементу досягає продуктивності 2200 мішків / год.
В зв'язку із важким режимом роботи ущільнювачів, їх не довговічності виникає потреба заміни підшипників, які виходять з ладу внаслідок потрапляння продуктів фасування в підшипникові вузли. Для розв'язання цієї проблеми було спроектовано новий корпус загрузочної станції пакувальної машини Haver ROTO - Packer Compact. Також головну увагу було приділено компактності й доступності для огляду частин машини. Для цього розроблені інноваційні фасувальні модулі, які дозволяють суттєво оцінити переваги машини.
Головними потенційними споживачами проектованого приладу є організації, які займаються виробництвом сипких сумішей.
6.2 ВИЗНАЧЕННЯ КОМПЛЕКСНОГО ПОКАЗНИКА ЯКОСТІ
Комплексний показник якості () визначається шляхом порівняння показників якості проектованого виробу і вибраного аналогу.
За аналог обирається виріб, що відповідає проектному рішенню (проектованій конструкції) за сферою застовування та функціональному призначенню і є широко представлений на обраному ринку.
Для визначення використовується система показників технічного рівня і якості, яка містить в собі наступні групи, причому в кожній групі вказана в дужках мінімальна кількість показників:
1. показники призначення (3-4);
2. показники надійності (2-3);
3. показники безпеки (1-2);
4. показники стандартизації і уніфікації (1-2);
5. ергономічні показники (1-2) тощо.
Комплексний показник якості проектованої системи визначаємо методом арифметичного середньозваженого з формули
де - кількість одиничних показників (параметрів), прийнятих для оцінки якості проектованої системи;
- коефіцієнт вагомості кожного з параметрів щодо їхнього впливу на технічний рівень та якість проектованої системи (встановлюється експертним шляхом), причому
- часткові показники якості, визначені порівнянням числових значень одиничних показників проектованої системи і аналога за формулами
або
де , - кількісні значення і-го одиничного показника якості відповідно проектованої системи і аналога.
Розрахунок Пя проводимо за вище наведеними формулами в табличній формі.
У нашому прикладі розглянемо розрахунок Пя в в.е. 3.1.
Комплексний показник якості визначаємо за допомогою в.е. 6.1.
Таблиця 6.1
Розрахунок комплексного показника якості проектованого приладу
№Пп/п |
Показники, одиниці вимірювання |
Значення показників |
Коеф ваго-мост, qi |
Зважений в.ектованого індекс якості Сі·qi |
|||
Аналог Паі |
Проектний виріб, Ппрі |
Відносний показник якості, Сі |
|||||
1 |
Показники призначення |
||||||
11.1 |
Споживча потужність при нагріванні, Вт |
5500 |
5500 |
1 |
0,28 |
0,28 |
|
11.2 |
Число обертів двигуна, об/в. |
1500 |
1500 |
1 |
0,2 |
0,2 |
|
11.3 |
Маса, кг |
65 |
54 |
0.83 |
0,1 |
0,083 |
|
22 |
Показники надійності |
||||||
22.1 |
Ймовірність відмов |
0,003 |
0,002 |
1,5 |
0,035 |
0,0525 |
|
22.2 |
Напрацювання на відмову, рік |
7 |
10 |
1,43 |
0,09 |
0,1287 |
|
33 |
Ергономічні показники |
||||||
33.1 |
Зручність використання |
3,7 |
4,9 |
1,3 |
0,04 |
0,052 |
|
33.2 |
Цілісність композиції |
4,5 |
4,5 |
1 |
0,01 |
0,01 |
|
33.3 |
Товарний вид |
4,9 |
4,5 |
0,92 |
0,019 |
0,01748 |
|
44 |
Показники стандартизації і уніфікації |
||||||
44.1 |
Коефіцієнт застосовності |
86 |
91 |
1,1 |
0,015 |
0,0165 |
|
44.2 |
Коефіцієнт повторюваності |
1,8 |
1,8 |
1 |
0,04 |
0,04 |
|
5 |
Показник безпеки |
||||||
54.1 |
Безпечність експлуатації приладу |
1 |
1 |
1 |
0,1 |
0,1 |
|
Сума |
1,0 |
1,01718 |
Отже, згідно з формулою (3.1), комплексний показник якості рівний
6.3 Визначення показників економічної ефективності проектних рішень
6.3.1 Умови економічної ефективності
Критерієм економічної ефективності нових пристроїв є економія суспільної праці. Це положення використовується у формулі для визначення сумарного економічного ефекту від впровадження приладу та в..
Е=Ев+Ее
де Ев - економічний ефект в умовах виробництва, тис.грн.;
Ее - економічний ефект в умовах експлуатації протягом нового терміну служби камери, тис. в..
Економічний ефект, отриманий у процесі виробництва , оцінюють шляхом порівняння оптових цін аналога і спроектованого пристрою (собівартість спроектованого пристрою визначають виходячи з розрахунку собівартості виготовлення).
З метою оцінки економічної ефективності в умовах експлуатації порівнюють експлуатаційні витрати аналога і спроектованого пристрою в конкретних умовах його експлуатації.
Загальну умову економічної ефективності нового приладу можна виразити нерівністю:
Е>0
Оскільки показник Е являє собою алгебраїчну суму двох величин, між ними можливі такі варіанти співвідношень:
1. Ев>0; Ее>0; тоді Е>0 найбільш прийнятний варіант, але практично досить рідкісний.
2. Ев<0; Ее>0, причому |Ее|>|Ев|, тоді Е>0 - найбільш ймовірний варіант, тому що пристрій з кращими параметрами, як правило, коштує дорожче.
Другою необхідною умовою є:
tок <tок н
Де tок - термін окупності додаткових капітальних витрат (визначається різницею витрат на виробництво аналога і проектного виробу і відшкодовується з економії, одержаної в умовах експлуатації), років;
tок =|Ев|/Ее.р
tок.н - нормативний термін окупності, встановлений для тої галузі, де буде використовуватись новий виріб, років;
Ее.р - річний економічний ефект в умовах експлуатації, тис.грн.
3. Ев>0; Ее<0, причому |Ее|>|Ев|, тоді Е>0. Формально цей варіант є ефективним, але по суті означає погіршення експлуатаційних характеристик приладу в результаті скорочення (економії) виробничих витрат, тому цей випадок - неефективний.
3.1. Ев>0; Ее=0, тоді Е>0. Це співвідношення, як частковий випадок варіанту 3 слід розглядати як прийнятний, оскільки він означає зниження собівартості проектованого пристрою без зміни рівня його якості у порівнянні з аналоговим (тобто завдання на проектування є запровадження виробництво пристрою замість більш дорогої закупівлі).
4. Співвідношення Ев і Ее, що призводить до результату Е<0, вважається за неефективне (виняток можуть скласти прилади-засоби пізнання і прилади-засоби праці, що забезпечують безпеку роботи і покращення умов праці).
Економічний ефект в умовах виробництва визначається з виразу:
Ев = Ц1 - Ц2
де Ц1, Ц2 - оптова ціна відповідно аналога і спроектованого приладу, в..
Ц2 = СП2(1+ РР2 / 100)
де СП2- повна собівартість спроектованого приладу, в..
РР2- рентабельність нового приладу по відношенню до собівартості, % (може бути прийнята у межах 30%).
6.3.2 Визначення собівартості і ціни спроектованого пристрою
Визначення виробничої собівартості спроектованого приладу здійснюється за питомою вагою у ньому окремих елементів витрат. Питома вага елементів витрат встановлюється за даними структури собівартості приладу -аналога.
Свир2 = 100 / Ум*М2
де Свир2 - виробнича собівартість спроектованого приладу, розрахована методом питомих ваг, в..;
Ум - питома вага вартості основних матеріалів і комплектуючих виробів у виробничій собівартості аналога (65%);
М2 - вартість основних матеріалів і комплектуючих виробів спроектованого приладу.
В таблиці 3.2 наведено вартість комплектуючих виробів (для прикладу камери, яка розглядається як приклад розрахунку в даних методичних рекомендаціях)
Таблиця 6.2 Вартість комплектуючих виробів приладу
Комплектуючі вироби |
Кількість, шт. |
Вартість за одиницю, грн. |
Сума, грн. |
|
Завантажувальна станція |
1 |
3000 |
3000 |
|
Шків |
1 |
500 |
500 |
|
Корпус підшипників |
1 |
400 |
400 |
|
Розпірний елемент |
1 |
1200 |
600 |
|
Вал |
1 |
400 |
400 |
|
Підшипники №210,211 |
2 |
40 |
80 |
|
Гайки М16 |
4 |
4.2 |
16.80 |
|
Шайби |
4 |
1.5 |
6 |
|
5002.8 |
Свир2=100 / 65 · 5002.8 = 7696,615385 (в..)
Повна собівартість спроектованого приладу, необхідна для розрахунку економічного ефекту в умовах виробництва, визначається із співвідношення:
Сп2 = Свир.у (1 + О / 100)
де Свир.у - виробнича собівартість спроектованого приладу, визначена за одним з способів (наприклад, методом питомих ваг), в..;
О - в.ектованого витрати підприємства, де буде виготовлятися спроектований прилад, (5%).
Сп2 = 5002.8· (1 + 5 / 100) = 5252.94(в..)
Для визначення економічного ефекту в умовах виробництва знаходимо ціну спроектованого пристрою:
Ц2 = 5292.94 · (1 + 30 / 100) = 6828.822 (в..)
Вартість аналогу становить 12949 грн.
Отже, економічний ефект у сфері виробництва становить:
Ев = 12949-6828.822=6120.178 грн
6.3.4 Визначення економічного ефекту в сфері експлуатації
Економічний ефект в умовах експлуатації за весь термін служби приладу визначається за формулою
де j - номер року, в якому ведеться розрахунок;
r - банківська депозитна ставка ,% / рік (18% - за середньо-статистичними даними);
Eep - річний експлуатаційний ефект від застосування спроектованого приладу, в../рік;
Тс2 - термін служби спроектованого приладу, років;
Еер = Еа + Еен + Езпл + Ер
де Езпл - річний економічний ефект на заробітній платі, в../рік
Еа - річний економічний ефект на амортизації, в../рік;
Ер - річний економічний ефект на ремонтних витратах, в../рік;
Еен - річний економічний ефект витрат на енергію, в../рік;
Річний економічний ефект на амортизації визначається:
Еа = Н · К · (Ц1 - Ц2) / 100
де Н - річна норма амортизації для даної групи приладів, %/рік, (Н=16,7%);
К - коефіцієнт прискорення амортизації активної частини основних фондів (К = 0,6);
Ц1, Ц2 - оптова ціна аналога та спроектованого приладу, в..
Еа = 16,7 · 0,6 · (12949 - 6828.822 )/ 100 = 613.24 (в../рік)
Річний економічний ефект на витратах на енергію визначається:
Еен = (М1 - М2) · Т · а,
де, М1, М2 - споживані потужності відповідно аналога та спроектованого приладу.
А = 0,24 грн - тариф за 1 кВт/год. (узгоджується з викладачем);
Т = 264 · 8 - к-ть робочих годин на рік (згідно з прийнятим бюджетом робочого часу на відповідний період);
Еен = (0,03 - 0,02) · 2112 · 0,24 = 5,07 грн. /рік
Річний економічний ефект по заробітній платі у нашому випадку :
Езпл. = 0, так як зарплата фахівця з обслуговування залишилася такою ж.
Оскільки конструкцією камери ремонт не передбачений, то Ер=0.
Сумарний річний економічний ефект визначається за формулою:
Еер = 613.24 + 5,07 = 618.31 (в.. /рік)
Термін експлуатації пристрою становить 10 років. Річний
Еер = 618,31 грн /рік. Тоді сумарний економічний ефект за термін експлуатації становить:
Ее = 618,31 · 3,19 + 618,31 ·2,70 + 618,31 · 2,29 + 618,31 · 1,94 + 618,31 · 1,64 + 618,31 ·1,39 + 618,31 · 1,18 + 618,31 · 1 = 9478,6923 грн.
Загальний економічний ефект:
Ез = Ев + Ее = 9478,6923 + 6120,178 = 15598,703 грн.
7. Охорона праці
7.1 ХАРАКТЕРИСТИКА ОБ'ЄКТУ ПРОЕКТУВАННЯ З ТОЧКИ ЗОРУ ОХОРОНИ ПРАЦІ
Об'єктом проектування є напівавтомат для фасування сипких сумішей Пакувальна машина призначена для розфасовки цементу в мішок. Роторна пакувальна машина Haver ROTO - Packer Compact Type RSE ,або обертальна машина завантаження клапанних мішків з 3 до 16 патрубків призначена для розфасовки та зважування порошкоподібних сипучих матеріалів по системі турбінного наповнення. Висока продуктивність при невеликих розмірах мішків забезпечується завдяки новії, поліпшеній турбінній системі.Таким чином, Haver ROTO - Packer RSE з 6 патрубками при завантаженні цементу досягає продуктивності 2200 мішків / год.
Процес напівавтоматичного фасування сипких сумішей, попри свою простоту та рівень автоматизації, містить у собі небезпеки, якими часто нехтують. До небезпечних і шкідливих факторів при використанні напівавтомата згідно ГОСТ 12.0.003-74. ССБТ. «Опасные и вредные производственные факторы. Классификация» [1] слід віднести:
підвищена запиленість і загазованість повітря робочої зони;;
відхилення температури і вологості повітря в робочій зоні від норми
підвищена чи понижена рухливість повітря;
недостатня освітленість робочої зони;
підвищений рівень шуму в робочій зоні;
рухомі частини вентиляторів та інших машин;
підвищене значення напруги в електричних колах живлення приводів обладнання, замикання якої може відбутися через тіло людини;
В зв'язку із необхідністю точного фасування, а також можливістю високого рівня запиленості повітря напівавтомат має бути розміщений в окремому приміщенні, обладнаному механічною припливно-витяжною та аварійною вентиляцією, а також штучним освітленням.
7.2 Нормування шкідливих і небезпечних виробничих чинників
7.2.1 Умови мікроклімату
Метеорологічні умови в приміщеннях виробництва повинні відповідати вимогам державних санітарних норм ДСН 3.3.6-042-99 [2], згідно з якими метеорологічні умови в приміщенні за ступенем фізичних навантажень працюючих поділяють на оптимальні і допустимі.
Згідно з положеннями ДСН 3.3.6.042-99, робота на дільниці фасування цементу належить до категорії Іiб (середньої важкості). Нормовані умови мікроклімату в приміщеннях для такої роботи визначені в таблиці 1
Нормовані метеоумови приміщень для робіт категорії Ііа Таблиця 7.1
Параметр |
Оптимальне значення |
Допустиме значення (постійне/не постійне робоче місце) |
|
Холодний період року |
|||
Температура, °С |
18-20 |
19-21 / 16-22 |
|
Відносна вологість повітря, % |
40-60 |
75/75 |
|
Швидкість руху повітря, м/с, |
не більше 0,2 |
Не більше 0,3 |
|
Теплий період року |
|||
Температура, °с |
21-23 |
20-28/ 19-30 |
|
Відносна вологість повітря, % |
40-60 |
60 (при 27 °С) / 60 (при 27 °С) |
|
Швидкість руху повітря, м/с |
не більше 0,3 |
0,1-0,4 |
Необхідні метеоумови забезпечуються системами опалення, вентиляції, очищення повітря тощо. Такі системи повинні відповідати вимогам СниП 2.04.05-91 [3] і СН 245-71[3], причому припливна вентиляція повинна бути споряджена електрокалориферним підігрівом повітря для холодної пори року
7.2.2 Токсичні речовини, властивості, нормування
В процесі фасування в повітряне середовище приміщення надходять шкідливі речовини -виробничий пил.
Дія пилу на організм людини залежить від багатьох факторів: хімічного складу, дисперсності, форми часток, розчинності, електростатичних властивостей, концентрації у повітрі.
У приміщеннях з підвищеним пилевиділенням нормується допустима концентрація пилу залежно від вмісту вільного кремнезему в повітрі робочої зони (Лазарев Н.В. Вредные вещества в промышленности. - М.: Химия, 1976).
Гранично допустимі концентрації:
при концентрації його в пилі більше 70% - 1мг/м3. [5]
при концентрації його в пилі від 10 до 70% - 2мг/м3. [5]
при концентрації його в пилі від 10% - 6мг/м3. [5]
Для індивідуального захисту працюючих від високої концентрації пилу рекомендуються респіратори: РУ-60М,УК-2,РП-К; ізолюючі шоломи з подачею чистого повітря;спеціальні шоломи з подачею повітря під тиском;герметичні захисні окуляри; спецодяг з пилевловлюючої тканини.
При роботі вентиляції приміщення застосовують очищення викидного повітря. Спочатку для пилоосадження використовують відцентрові пилоосаджувачі продуктивністю від 25 до 110 м3/хв, які уловлюють від 70 до 90 відсотків пилу. Остаточно повітря від пилу очищають фільтрами продуктивністю від 30 до 125 м3/хв, що забезпечують очищення повітря до 97-99% при початковому вмісті пилу до 450 мг/м3.
7.2.3 Природне і штучне освітлення, нормування
Напівавтомат фасування цементу розміщений в окремому приміщенні. В зв'язку з необхідністю точного контролю за процесом, відповідно до державних будівельних норм ДБН В.2.5-28-2006. [6] розряд зорової роботи IV а (таблиця 2)
Нормовані значення освітленості Таблиця 7.2
Характеристика зорової роботи |
Найменший розмір об'єкта розрізнення |
Розряд зорової роботи |
Штучне освітлення при системі загального освітлення, Освітленість, лк |
Природне освітлення КПО, % |
||
При верхньому або комбінованому освітленні |
При боковому освітленні |
|||||
Загальний нагляд |
Не важливо |
VIII б |
75 |
1 |
0,6 |
|
Середньої точності |
0.5-1.0 |
ІVв |
200 |
4 |
1.5 |
7.2.4 Шум та вібрація, нормування
В приміщенні напівавтомата фасування внаслідок наявності джерел шуму та вібрації (в першу чергу вентиляція та фасувальний механізм) рівень шуму і вібрації може перевищувати допустимі рівні. Граничні величини шуму на робочих місцях регламентуються ДСН 3.3.6.037- 99. [7] (таблиця 3.)
Таблиця 7.3Допустимі рівні звукового тиску
Робоче місце |
Рівень звукового тиску, дБ в октавних смугах із середньогеометричними частотами, Гц |
Рівні звуку та еквівалентні рівні звуку, дБА |
||||||||
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|||
Постійні робочі місця і робочі зони у виробничих приміщеннях і на території підприємств |
95 |
87 |
82 |
78 |
75 |
73 |
71 |
69 |
80 |
Відповідно ГОСТ 12.1.012-90 [8] робота операторів напівавтоматів за впливом вібрації відноситься до 3 категорії. Санітарно-гігієнічне нормування вібрацій забезпечує вібробезпеку. Вібрацію, що діє на операторів, нормуємо за [9].
Таблиця 7.4 Гранично допустимі рівні загальної вібрації (віброприскорення) для категорії 3
Гранично допустимі рівні віброприскорення |
Середньогеометричні частоти смуг, Гц |
|||||||||||||||
1,0 |
2,0 |
4,0 |
8, 0 |
12,5 |
16,0 |
20,0 |
25,0 |
31,5 |
40,0 |
50,0 |
63,0 |
80,0 |
Коректовані, еквівалентні коректовані рівні |
|||
у 1/3 окт., м/с2 |
Z3 |
0,63 |
0,45 |
0,315 |
0,315 |
0,50 |
0,63 |
0,80 |
1,0 |
1,25 |
1,60 |
2,0 |
2,5 |
3,15 |
||
X3, Y3 |
0,224 |
0,224 |
0,450 |
0,900 |
1,40 |
1,80 |
2,24 |
2,80 |
3,55 |
4,50 |
5,60 |
7,10 |
9,00 |
|||
у 1/1 окт., м/с2 |
Z3 |
1,12 |
0,8 |
0,56 |
0,56 |
1,12 |
2,24 |
4,50 |
0,56 |
|||||||
Z0, Y0 |
0,4 |
0,4 |
0,8 |
1,6 |
3,15 |
6,3 |
12,5 |
0,4 |
||||||||
у 1/3 окт., дБ |
Z3 |
66 |
63 |
60 |
60 |
64 |
66 |
68 |
70 |
72 |
74 |
76 |
78 |
80 |
||
X3, Y3 |
57 |
57 |
63 |
69 |
73 |
75 |
77 |
79 |
81 |
83 |
85 |
87 |
89 |
|||
у 1/1 окт., дБ |
Z3 |
71 |
68 |
65 |
65 |
71 |
77 |
83 |
65 |
|||||||
Х3, Y0 |
62 |
62 |
68 |
74 |
80 |
86 |
92 |
62 |
Таблиця 7.5 Гранично допустимі рівні загальної вібрації (віброшвидкість) для категорії 3
Гранично допустимі рівні віброшвидкості |
Середньогеометричні частоти смуг, Гц |
|||||||||||||||
1,0 |
2,0 |
4,0 |
8,0 |
12,5 |
16,0 |
20,0 |
25,0 |
31,5 |
40,0 |
50,0 |
63,0 |
80.0 |
Коректовані, еквівалентні коректовані рівні |
|||
у 1/3 окт., м/с2 х 10-2 |
Z3 |
10,0 |
3,5 |
1,25 |
0,63 |
0,63 |
0,63 |
0,63 |
0,63 |
0,63 |
0,63 |
0,63 |
0,63 |
0,63 |
||
X3, Y3 |
3,5 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
|||
у 1/1 окт., м/с2 |
Z3 |
20,0 |
7,1 |
2,5 |
1,3 |
1,1 |
1,1 |
1,1 |
1,1 |
|||||||
X3, Y3 |
6,3 |
3,5 |
3,2 |
3,2 |
3,2 |
3,2 |
3,2 |
3,2 |
||||||||
у 1/3 окт., дБ |
Z3 |
126 |
117 |
108 |
102 |
102 |
102 |
102 |
102 |
102 |
102 |
102 |
102 |
102 |
||
X3, Y3 |
117 |
111 |
111 |
111 |
111 |
111 |
111 |
111 |
111 |
111 |
111 |
111 |
111 |
|||
у 1/1 окт., . |
Z3 |
132 |
123 |
114 |
108 |
107 |
107 |
107 |
107 |
|||||||
X3, Y3 |
122 |
117 |
116 |
116 |
116 |
116 |
116 |
116 |
7.2.5 Категорія приміщення за електричною небезпекою
Приміщення по електробезпеці відносяться до приміщень з підвищеною небезпекою [10]. Чинником підвищеної небезпеки є наявність металевих комунікацій, висока запиленість повітря, струмопровідна підлога, можливість одночасного доторкання людини до струмовідних частин електроустановки і до металоконструкцій, що мають контакт із землею [10]
Для усунення небезпеки ураження електричним струмом використовується захисне заземлення згідно вимог ГОСТ 12.1.030-81 [11] Разом з тим, при експлуатації напівавтомата, мереж його електроживлення, мереж освітлення і т.п. слід дотримуватись Правил безпечної експлуатації електроустановок НПАОП 40.1.01-97 [12] та умов НПАОП 0.00-1.29-97. Правила захисту від статичної електрики [13]
7.2.6 Категорія дільниці за пожежною небезпекою
При виконанні проекту пожежну безпеку передбачаю згідно вимог ГОСТ 12.1 004-91 [14]. Пожежна безпека забезпечується: системою запобігання пожежі, системою захисту і організаційними заходами.
Речовини, які використовуються в процесі є негорючими і основна пожежна небезпека може виходити від електрообладнання та можливого занесення струму розряду блискавки. Згідно НАПБ Б.03.002-2007 завантажувальна станція належить до класу Д. [15] Відповідно до ДБН В.1.1-7-2002 [16] будівлю виробничих і побутових приміщень цеху відносимо до першого ступеня вогнестійкості
Оскільки приміщення цеху відноситься до класу приміщень 2 (за ПБЕ), то воно вимагає пристроїв II рівня блискавкозахисту (надійність захисту від прямого удару блискавки 0,98), які захищають від прямих ударів блискавок та занесення високих потенціалів через наземні та підземні комунікаціїЄ, відповідно до ДСТУ Б В.2.5-38:2008 [17];
7.3 Робоча витяжна вентиляція приміщення дільниці
Вентиляція призначена для забезпечення на постійних робочих місцях і в зонах обслуговування виробничих приміщень метеорологічних умов та чистоти повітряного середовища, що відповідають гігієнічним та технічним умовам. Основне завдання вентиляції - вилучити з приміщення забруднене або нагріте повітря та подати свіже [3].
Основним джерелом викидів є фасувальний напівавтомат, з якого можливе виділення в повітря робочої зони цементного пилу (в кількості 30 г/год)
Розміри приміщення, (довжина х ширина х висота), м 12 х 6 х 6
1. Вибираю схему припливно-витяжної вентиляції зверху-вниз - приплив повітря в верхній зоні приміщення, відбір повітря на витяжну вентиляцію - 60 % з нижньої зони, розміщення витяжки на висоті 30 % висоти приміщення.
2. Визначаю довжину лінії вентиляції:
l=L+1,3H+1 =12+1,3*6+1=19,8 (м)
3. Визначаю продуктивність вентиляції:
L = K x Vп
L= = 5263 (м3/год)
де Vп - об'єм виробничого приміщення м3,
4. Визначаю діаметр вентиляційної труби:
де v - швидкість руху повітря в повітропроводі, м/с (вибираю з діапазону 8-16 м/с) v = 12 м/сек,
f = 5263/(3600*12) = 0.12 (м2 )
= (4*0,12/3,14529) = 0.390 (м)
Приймаю діаметр витяжного трубопроводу 400 мм
5. Визначаю дійсну швидкість повітря в витяжній вентиляції:
f = рd2/4= 3,14*(0,4)2/4= 0.1258 (м2)
= 5263/(3600*0,1258) = 11,45 (м/с)
6. Визначаю втрати напору в трубопроводі:
Н=Ртр+Рмо
де - Ртр втрати тиску на тертя, : = 0,02
Ртр = v2/2*l
Ртр = (0,02/0,4)* 1,185*11,452/2*19,8 = 76,9 Па
Рмо - втрати на місцевих опорах:
Рмо= о * v2/2
Рмо= (0,5+0,3*3+0,5)*1,185*11,452/2= 147,59 Па
Н = 76,9+147,59 = 224,5 Па
В результаті розрахунку потрібний вентилятор з продуктивністю 5263 м3/год і з напором 224,5 Па
7. Визначаю необхідну потужність двигуна вентилятора:
де Nвент - потужність електродвигуна вентилятора, кВт;
L - продуктивність вентилятора, м3/год.;
Н - тиск, створюваний вентилятором, Па;
К - коефіцієнт запасу ( К=1,1-1,5 );
- коефіцієнт корисної дії вентилятора ( 0,5-0,8 ).
Nвент = 5263*1,2*224,5/(3600*102*0,8) = 4,83 кВт
Остаточний вибір вентилятора: ВЦ4-75-6,3, виконання №1, комплектується електродвигуном АИР112М4 потужністю 5,5 кВт з швидкістю обертання ротора 1500 об/в.., ККД=68 %, ковзання - 9 , віброізоляція ДО-40 - 5 шт
Висновки
У виконаній роботі розроблені такі питання:
· Зроблено огляд аналогів, визначено їхні недоліки івибрана структура проектованого приладу;
· Проведені розрахунки, (валу, шпонки, підшипників, клинопасової передачі, пневмоциліндра) відповідно до технічного завдання;
· Розроблена технологія виготовлення розпірної трубки;
· В даній роботі розроблення механізму з жорсткою пластинчатою заслінкою з пнемоприводом, та модернізовано підшипниковий вузол в якому підшипники розташовані в окремому корпусі і вузол ущільнення що містить манжети в окремому співвісному ізольованому корпусі. Це дозволяє збільшити довговічність та надійність агрегату.
· За результатами проведенних економічних розрахунків можемо зробити висновок про економічну доцільність розроблення та виготовлення проектного виробу.
Література
1. ГОСТ 12.0.003-74. ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация
ДСН 3.3.6.042-99. Санітарні норми мікроклімату виробничих приміщень.
СНиП 2.04.05-91*У Отопление, вентиляция и кондиционирование, Київ: КиївЗНДІЕП, 1996 - с. 89
Лазарев Н.В. Вредные вещества в промышленности. - М.: Химия, 1976.
ПДК 4617-88 Список ПДК вредных веществ в воздухе робочої зони
ДБН В.2.5.-28-2006. Природне і штучне освітлення, (інженерне обладнання будинків і споруд).
ДСН 3.3.6.037-99 Санітарні норми виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку
ГОСТ 12.1.012-90.ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования;
ДСН 3.3.6.039-99 Державні санітарні норми виробничої загальної та локальної вібрації
НПАОП 40.1-1.32-01-Правила будови електроустановок. Електрообладнання спеціальних установок від 21.06.01 Наказ № 272 Мінпраці України
ГОСТ 12.1.030-81.ССБТ. Защитное заземление, зануление.
НПАОП 40.1.01-97. Правила безпечної експлуатації електроустановок.
НПАОП 0.00-1.29-97. Правила захисту від статичної електрики
ГОСТ 12.1.004-91.ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования;
НАПБ Б.03.002-2007 Норми визначення категорій приміщень, будівель та зовнішніх установок за вибухопожежною та пожежною небезпекою.
ДБН В.1.1-7-2002 Пожежна безпека об'єктів будівництва.- К.: Держархітектурбуд, 2002, 62с.
ДСТУ Б В.2.5-38:2008. Інженерне обладнання будинків і споруд. Улаштування блискавкозахисту будівель і споруд. - Київ Мінрегіонбуд України, 2008
Методичні вказівки до виконання техніко-економічного аналізу в дипломних проектах студентів приладобудівних спеціальностей Укл.: Я.Д. Плоткін, Т.Б. Коношенкова, І.О. Будіщева. - Львів: Видавицтво Національного університету „Львівська політехніка” , 2002. - 32 с.
Економіка підприємства: Підручник / за заг. редакцією Й.М. Петровича.- Львів: “Магнолія плюс”, Видавець В.М. Піча- 2004.- 680 с.
Економіка підприємства: Навчальний посібник. - К: Знання, 2004. - 580 с.- (Вища освіта ХХІ ст.).
О.О. Гетьман, В.М. Шаповал Економіка Підприємства : Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів. - К: Центр навчальної літератури) 2006. - 488 с.
Атлас констукций элементов приборных устройств: Учеб. Пособие для студентов приборостроительных специальностей вузов /А.А. Буцев, А.И. Еремеев, Ю.И. Кокорев и др.: Под ред. О.Ф. Тищенко. - Машиностроение, 1982. - 116 с., ил.
Красковський Е.Я., Дружинин Ю.А, Филатова Е.М. Расчет и конструирования механызмов приборв и вичислительных систем: Учеб. Пособие для студентов вузов. - М: Вишс. школа, 1983. - 431с., ил.
Детали и механизмы приборов: Справочник/Б.М. Бойко, В.Б. Подоревський, А.И. Власенко. - 2-е узд., перераб. и доп. - К: Техніка, 1987. - 343 с., ил., Библиогаф.: с.336-338.
Інструкція по експлуатації Haver ROTO - Packer RSE.
Елементы приборных устройств (основной курс): Учеб. Пособие для студентов вузов В 2-х ч.2. Приводы преоброзователи, исполнительных устройств/ Тищенко О.Ф., Киселёв А.П., и др..: Под. ред.. О.П. Тищенко.: Висш. школа. - 1982. - 263с ., ил.
Елементы приборов: Курсовое проектирование: Учеб. Пособие для студентов вузов. -В 2-х ч. ч.1Рассчеты/Н.П. Несморова, А.П. Коваленко, О.Ф. Тищенко и др.; под. ред. О.Ф. Тищенко. - М.: : Вишс. школа, 1978.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Дозування як відмірювання порції (дози) якої-небудь речовини з використанням дозатора. Застосування пристрою для автоматичного відмірювання заданої маси або об'єму рідких і сипких матеріалів – дозатору. Технічні характеристики розливних фасувальних машин.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 01.02.2011Перемішуючий пристрій, призначення і область застосування. Опис конструкції та можливі несправності при роботі пристрою. Вибір конструкції апарату та його розмірів. Розрахунок потужності та міцності перемішуючого пристрою. Розрахунок фланцевого з’єднання.
курсовая работа [503,1 K], добавлен 19.08.2012Опис конструкції, основні параметри, призначення та область застосування шпонкованої фрези. Поняття, класифікація та конструкторський розрахунок параметрів калібрів. Принцип і точність базування заготовки, точнісний та силовий розрахунок пристрою.
курсовая работа [124,6 K], добавлен 26.04.2009Службове призначення та технічне завдання на проектування верстатного пристрою (пневматичні тиски з вбудованим діафрагменним приводом). Опис конструкції і роботи пристрою, технічні вимоги. Розрахунок сил затиску заготовки, елементів пристрою на міцність.
практическая работа [187,7 K], добавлен 06.01.2012Призначення, опис і умови роботи зварної конструкції. Розробка маршрутної технології збирання-зварювання. Розрахунок і вибір режимів. Обгрунтування зварювального обладнання. Ділянка цеху для виготовлення обечайки хвостової і опис технологічного потоку.
курсовая работа [105,9 K], добавлен 26.06.2009Аналіз технологічності деталі. Обгрунтування методу виготовлення заготовки. Вибір металорізальних верстатів. Вибір різального інструменту. Розрахунок режимів різання. Розробка конструкції верстатного пристрою. Розробка конструкції контрольного пристрою.
курсовая работа [368,8 K], добавлен 18.11.2003Призначення і технічна характеристика лінії та верстата. Опис будови і конструкції верстата в склад лінії, що модернізується. Дослідження режимів роботи верстата: вибір різального інструменту, розрахунок швидкостей різання, пропозиції із модернізації.
курсовая работа [76,8 K], добавлен 10.05.2011Опис конструкції двигуна DLB-22 фірми Daihatsu. Ознайомлення із показниками експлуатаційних властивостей паливних сумішей. Особливості обробки високов'язких і некондиційних палив. Вимоги регістру судоходства України до паливної системи суднового дизеля.
дипломная работа [5,7 M], добавлен 23.10.2011Процес фрезерування, призначення та класифікація фрез. Характеристика та опис конструкції шнекової фрези. Види моделів та їх похибок. Створення математичної моделі для дослідження завантаження зуборізної шнекової фрези, розрахунки та аналіз результатів.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 18.04.2009Основні поняття про сухі будівельні суміші та області їх застосування. Особливості заводської технології виготовлення СБС. Розрахунок параметрів змішувача та клинопасової передачі. технологія проектування машини для перемішування сухих будівельних сумішей
курсовая работа [1,3 M], добавлен 13.09.2009